Magnéto-électrique à induit fixe et fer tournant. L'invention a pour objet une magnétoélec trique à induit fixe et fer tournant donnant directement du courant alternatif simple sans le secours d'aucun collecteur ni balai, carac térisée par la combinaison d'un nombre pair de masses polaires, de polarités alternées, présentant des échancrures dans lesquelles sont engagés des bobinages en forme de cadres, disposés de manière que leurs spires se trouvent dans des plans perpendiculaires aux lignes neutres de la machine, ces masses polaires laissant entre elles une cavité cylin drique dans laquelle se trouve un fer tour nant conformé de manière à provoquer deux fois autant d'inversions complètes des flux magnétiques qu'il y a de pôles,
ce qui pro duit un courant alternatif dont la fréquence est égale au produit du nombre de pôles par le nombre de tours.
A titre d'exemple, le dessin annexé repré sente schématiquement, deux exemples de réalisation de l'invention.
La fig. 1 est une vue perspective simpli fiée d'une forme d'exécution de la machine ; La fig.2 est une vue schématique de face, destinée plus spécialement à faire com prendre le fonctionnement; La fig. 3 est une coupe horizontale, suivant la ligne A-A de la fig. 2 ; La fig.4 est la vue perspective d'un commutateur redresseur qu'on peut adapter à la machine, si l'on veut lui faire débiter du courant continu ; La fig. 5 est une élévation montrant un exemple de machine multipolaire; La fig. 6 est une coupe par B-B de la fig. 5, le fer tournant étant supposé enlevé; La fig. 7 montre séparément le fer tour nant.
Ainsi que le montrent les fig. 1, 2 et 3, la première forme d'exécution de la machine selon l'invention comporte un aimant a re courbé en U entre les branches duquel sont disposées deux masses polaires en fer doux b1 b2.
Les masses polaires b1 b2 sont évidées de façon à laisser entre elles urne cavité cylindrique dans l'axe de laquelle peut tour ner une pièce de fer doux c supportée par un axe<I>cl.</I> Cette pièce de fer doux affecte une forme allongée suivant l'un de ses dia mètres; elle est obtenue en tournant un cylindre de diamètre légèrement inférieur à celui de la cavité cylindrique des masses polaires et en lui enlevant ensuite deux seg ments des deux côtés et symétriquement placés.
Les masses polaires b1 et b2 présentent, dans le plan perpendiculaire à leur plan de séparation, deux encoches longitudinales e1, e2, juste assez larges pour recevoir la bobine induite fixe.
Cette bobine représentée en f affecte la forme d'un cadre rectangulaire, entourant complètement le fer tournant c sans le toucher et lui laissant, par conséquent, la liberté de tourner.
Le plan des spires médianes du cadre f coïncide, comme on le voit avec le plan de l'axe d (fig. 2); pour ne pas gêner cet axe dans son mouvement de rotation, il est néces saire de donner au fil composant le cadre une certaine courbure en son milieu et des deux cotés de l'axe, pour laisser celui-ci librement, ainsi que cela est représenté en fig. 1 en g-g.
L'examen de la fig. 2 fait clairement comprendre le fonctionnement de la machine. Le fer tournant c, par suite de sa forme allongée peut occuper, pendant une seule de ses révolutions sur soir axe d, deux positions bien déterminées, des deux côtés des encoches e1 et e2. pour lesquelles le flux magnétique passant au travers du cadre fixe f est ma ximum.
Ces position orientées suivant 1-1 et 2-2 (fig. 1, 2), montrent que, dans la posi tion 1-1 par exemple, le flux Nord-Sud de l'aimant traverse le cadre fixe f de haut en bas (trajet des flèches en traits pleins), tandis que, dans la position 2-2, ce même flux Nord-Sud traverse le cadre fixe de bas en haut (trajet des flèches en pointillé).
Les positions 1-1 et 2-2 sont à peu près orthogonales et il y a pour le cadre f deux inversions complètes du flux magnétique qui le traverse dans un seul tour du fer tournant, ce qui donne en définitive un cou rant alternatif de fréquence 2 pour une vi tesse de rotation 1 de la machine.
De plus, le flux magnétique est complè tement inversé à chaque passage du fer tournant de 1-1 à 2-2, ce qui permet la meilleure utilisation possible de l'aimant.
On remarquera enfin que le fer tournant c ne joue en somme qu'un rôle de distribu teur du flux pour le cadre fixe; rien n'em pêche, par conséquent, de lui donner au-des sus d'une section limite minima donnée, les plus petites dimensions compatibles avec la puissance demandée, ce qui permet de réduire considérablement l'importance de la partie tournante et donne la possibilité de réaliser de très grandes vitesses.
D'ailleurs, la suppression du collecteur évite tout frottement inutile et contribue encore à accroître le rendement.
Dans la disposition multipolaire représentée fig. 5 à 7, la machine comprend quatre masses polaires b1 b2 b3 b4 disposées symétrique ment à 90 les unes des autres. Ces masses sont solidaires de quatre aimants a1 a2 a3 a4 en forme d'arcs de cercle, dont les pôles de même nom sont adjacents, de telle sorte que la polarité des masses polaires est al ternée.
Dans les masses polaires sont pratiquées des échancrures dans lesquelles sont engagées les extrémités de cadres f1 f2 f3 f4 cons tituant les bobinages induits. Ces cadres ne sont pas plans; leurs extrémités sont légère ment cintrées, de façon à pouvoir s'engager dans les échancrures des masses polaires. Chaque échancrure reçoit ainsi les extrémités de deux cadres voisins.
Comme dans la machine bipolaire ci-des sus, le plan des spires des bobinage: est perpendiculaire aux lignes neutres, c'est-à-dire aux lignes médianes équidistantes des pôles.
Le sens d'enroulement de ces bobinages est tel que le courant circule dans le même sens, dans les deux faisceaux de fils logés dans une même encoche.
L'intérieur des masses polaires est évidé cylindriquement, de façon à constituer le logement du fer tournant c (fig. 7). Celui-ci est en forme d'étoile à quatre branches.
Dans la position du dessin, les flux N S traversent les cadres, comme il est indiqué par les flèches, et leurs effets s'ajoutent dans chacun de ces cadres.
Si l'on suppose que le fer tourne de 1/8 de tour, passant de la position X X à la position Y Y; on peut voir facilement que tous les flux seront inversés; il en sera de même quand le fer passera de Y Y à X X après 1/4 de tour et ainsi de suite.
On obtient donc un courant alternatif de fréquence quadruple du nombre de tours du fer tournant.
Dans certaines applications, où le courant continu est nécessaire et où il faut redresser le courant, on dispose, sur l'axe de la ma chine, un commutateur redresseur tel que celui représenté fig. 4. La fréquence étant ici double du nombre de tours de l'axe, le commutateur doit être disposé d'une manière spéciale.
Sur un manchon isolant h adapté sur l'axe d de la machine, sont calées deux bagues i j n'occupant chacune que le tiers de la longueur du manchon et terminées par deux coquilles il i2 jl j2 occupant un quart de tour chacune et se chevauchant mutuellement. Le courant du cadre induit représenté sché matiquement en f est amené aux bagues i j par deux balais frotteurs k1 k2. Le courant redressé se recueillera au moyen de deux autres balais l1 l2 frottant sur la région des coquilles et décalés de 90 ou 1/4 de tour l'un par rapport à l'autre.
Le fonctionnement est le suivant Le courant est inversé quatre fois par tour du fer tournant ou de l'axe d; il est donc nécessaire, pour recueillir du courant de sens constant, d'intervertir les connexions entre le cadre et le circuit d'utilisation bran ché sur l1 l2 quatre fois par tour également; c'est bien ce que réalise, comme on le voit, le commutateur de la fig. 3